KR20010002638A - Apparatus for measuring degree of a vacuume - Google Patents

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윤종용
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for measuring a degree of a vacuum is provided to prevent an external factor from intervening in a vacuum measuring process of a certain device, thereby exactly measuring a degree of vacuum of the device. CONSTITUTION: The device comprises an electron emitting portion(42); a collector(44) disposed to be opposite to the electron emitting portion to collect positive ion; a grid(46) disposed between the electron emitting portion and the collector to be aligned in parallel with the collector while enclosing the collector; and an electromagnetic shielding portion(48) enclosing the electron emitting portion, the collector and the grid. In the apparatus, the electron emitting portion is a filament from which thermal electron is emitted. The filament and the collector are vertically arranged in parallel. The grid is comprised of a plurality of annular rings enclosing the collector. The electromagnetic shielding portion is a suppression electrode formed of a conductive material having an electric resistance of 0.0001 ohm meter.

Description

진공 측정 장치{Apparatus for measuring degree of a vacuume}Vacuum measuring device {Apparatus for measuring degree of a vacuume}

본 발명은 반도체 장치의 제조 설비에 관한 것으로서, 자세하게는 진공도 측정장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a manufacturing apparatus for a semiconductor device, and more particularly, to a vacuum degree measuring apparatus.

반도체 산업은 기술집약적인 산업으로써 여러 분야의 학문이 동원된다. 예를들면, 진공기술, 광학기술, 고 에너지 기술, 전기전자 기술, 기초물리, 화학공학등의 기술이 적용된다. 특히, 진공기술은 반도체 제조장치중 이온주입장치, 식각장치, 물질막 형성장치(예컨대, 기상화학증착장치, 금속증착장치)등에서 비중이 높은 기술이다.The semiconductor industry is a technology-intensive industry and many fields of study are mobilized. For example, techniques such as vacuum technology, optical technology, high energy technology, electric and electronic technology, basic physics, and chemical engineering are applied. In particular, the vacuum technology is a technology that has a high specific gravity in the ion implantation apparatus, etching apparatus, material film forming apparatus (for example, gas phase chemical vapor deposition apparatus, metal deposition apparatus) in the semiconductor manufacturing apparatus.

진공 기술 분야는 크게 진공용기 배관장치, 진공감지 장치, 진공 펌프 장치등으로 나눌 수 있다. 이중에서 진공 감지 장치는 진공도를 측정하기 위한 장치로써 전리 진공 측정장치가 대표적이다.The vacuum technology field can be broadly divided into vacuum vessel piping, vacuum sensing apparatus, and vacuum pump apparatus. Among them, the vacuum sensing device is a device for measuring the degree of vacuum, an ionizing vacuum measuring device is typical.

전리 진공 측정장치는 전자의 충돌에 의해 전리된 양이온의 흐름 즉, 전류를 측정하여 진공도를 측정하는 장치이다. 이러한 전리 진공 측정 장치에는 열이온 전리 진공 측정 장치(Hot Cathod Ion Gauge, 이하, HCIG라 한다)와 냉음극 전리 진공 측정장치(Cold Cathod Ion Gauge, 이하, CCIG라 한다)가 있다.An ionization vacuum measuring device is a device for measuring the degree of vacuum by measuring the flow of ionized cations, that is, the electric current by the collision of electrons. These ionizing vacuum measuring apparatuses include a hot ion ionizing vacuum measuring apparatus (Hot Cathod Ion Gauge, hereinafter referred to as HCIG) and a cold cathode ionizing vacuum measuring apparatus (Cold Cathod Ion Gauge, hereinafter referred to as CCIG).

이와 같은 전리 진공 측정장치를 이용하면 측정하고자 하는 특정 장치의 진공도, 즉 내부 압력을 1.0E-2Torr- 1.0E-10Torr까지 측정할 수 있다. 이중, 열이온 전리 진공 측정장치는 1.0E-3Torr 이상에서 안정적으로 동작되며 정확도는 비교적 높은 편이다. 그리고 냉음극 전리 진공 측정장치는 1.0E-2Torr부터 감지가 가능하지만 상기 열이온 전리 진공 측정장치에 비해 정확도는 떨어진다.Using such an ionizing vacuum measuring device, it is possible to measure the degree of vacuum of the specific device to be measured, that is, the internal pressure to 1.0E-2Torr-1.0E-10Torr. The dual ion ionization vacuum measuring device operates stably above 1.0E-3Torr and the accuracy is relatively high. The cold cathode ionizing vacuum measuring device can detect from 1.0E-2Torr, but the accuracy is lower than that of the ion ionizing vacuum measuring device.

이하, 종래 기술에 의한 전리 진공측정장치, 특히 HCIG를 설명한다.The ionization vacuum measuring apparatus according to the prior art, in particular HCIG, will be described below.

도 1을 참조하면, 종래의 HCIG는 열전자가 방출되는 필라멘트(12)와 상기 열전자에 의해 전리된 양이온들이 모이는 컬렉터(collector)(14) 및 상기 필라멘트(12)와 상기 컬렉터(14) 사이에 구비되어 있으면서 상기 컬렉터(14)로 전자가 플로우 되는 것을 방지하는 그리드(grid, 16)로 구비되어 있다.Referring to FIG. 1, a conventional HCIG is provided between a filament 12 in which hot electrons are emitted and a collector 14 in which cations ionized by the hot electrons are collected, and between the filament 12 and the collector 14. It is provided with a grid (16) for preventing electrons from flowing to the collector (14).

도 2는 도 1에 도시한 HCIG를 구성하는 요소들간의 관계를 회로를 이용하여 도시한 것으로써, 참조번호 12a, 14a, 16a는 각각 도 1의 필라멘트(12), 컬렉터(14), 그리드(16)에 해당된다. 참조번호 20은 상기 컬렉터(14a)에 연결된 제1 파워 스플라이를, 참조번호 22는 상기 필라멘트(12a)에 연결된 제2 파워 스플라이를 나타낸다.FIG. 2 illustrates a relationship between the elements constituting the HCIG shown in FIG. 1 using a circuit, and reference numerals 12a, 14a, and 16a denote the filaments 12, the collector 14, and the grid ( 16). Reference numeral 20 denotes a first power splice connected to the collector 14a, and reference numeral 22 denotes a second power splice connected to the filament 12a.

도 3을 참조하면, 도 1에 도시된 진공 측정 장치를 이용한 진공 측정원리를 쉽게 이해할 수 있다.Referring to FIG. 3, the vacuum measuring principle using the vacuum measuring apparatus illustrated in FIG. 1 may be easily understood.

구체적으로, 참조번호 24는 필라멘트를 나타내는데, 상기 필라멘트(24)에서 열전자들(30)이 방출된다. 상기 방출된 열전자들(30)은 측정하고자 하는 특정장치 내부에 존재하는 중성기체들과 충돌되고 그 결과, 상기 중성의 기체들은 전리된다. 그 결과, 양이온(32)과 1차 전자(34)가 발생된다. 이렇게 형성되는 양이온(32)은 그리드(28)를 통해 상기 필라멘트(24)의 맞은 편에 있는 컬렉터(26)를 향해 가속된다. 이와 같은 양이온(32)의 흐름은 외부에 전류로써 나타나는데, 이 전류값을 측정함으로써 상기 특정 장치 내부의 진공도, 즉 압력이 측정된다.Specifically, reference numeral 24 denotes a filament, in which the thermoelectrics 30 are released. The released thermoelectrics 30 collide with neutral gases present inside the particular device to be measured and as a result, the neutral gases are ionized. As a result, the cation 32 and the primary electron 34 are generated. The cations 32 thus formed are accelerated through the grid 28 toward the collector 26 opposite the filaments 24. This flow of cation 32 appears as an external current, and by measuring this current value, the degree of vacuum, i.e., the pressure, inside the particular device is measured.

그런데, 도 1 및 도 2에 도시한 종래의 HCIG가 이온주입장치 내부에 위치될 경우, 상기 이온주입장치 내부에 발생된 이온주입용 이온들은 가속기를 지나 모두 웨이퍼 주입되는 것이 이상적이다. 그러나, 실제적으로는 발생된 이온들 중의 일부가 이온들이 진행되는 경로 상에 존재하는 많은 저항요인들과 충돌하게 된다. 이 결과, 충돌된 이온들 중 일부는 소멸, 즉 중화되고, 일부는 전리되어 2차 전자를 발생시킨다.However, when the conventional HCIG shown in FIGS. 1 and 2 is located inside the ion implanter, the ion implantation ions generated in the ion implanter are ideally implanted with wafers after the accelerator. In practice, however, some of the generated ions collide with many of the resistance factors present on the path through which the ions travel. As a result, some of the collided ions are destroyed, ie neutralized, and some are ionized to generate secondary electrons.

상기 2차 전자들로 인해, 상기 HCIG에는 다음과 같은 문제가 발생된다.Due to the secondary electrons, the following problems arise in the HCIG.

첫째, 상기 2차 전자들과 중성 기체입자들이 충돌하여, 상기 HCIG내에는 상기 열전자들에 의해 형성되는 양이온보다 많은 양의 양이온이 형성된다. 이 결과, 상기 컬렉터(26)를 향한 양 이온의 이동이 많아진다. 곧, 상기 HCIG에 과 전류가 생성되어 정확한 진공도의 측정의 어렵게 된다.First, the secondary electrons and the neutral gas particles collide with each other, so that a larger amount of cation is formed in the HCIG than a cation formed by the thermal electrons. As a result, the movement of the positive ions toward the collector 26 increases. In other words, overcurrent is generated in the HCIG, which makes it difficult to accurately measure the degree of vacuum.

둘째, 상기 2차 전자들이 상기 열전자에 의해 발생된 양 이온과 결합해서 상기 HCIG에 존재하는 양 이온의 수가 급격히 줄어든다. 이는 상기 컬렉터(26)를 향하는 양 이온의 수가 급격히 감소된 것을 의미하므로 전류의 감지가 불가능해진다.Second, the secondary electrons are combined with the positive ions generated by the hot electrons and the number of positive ions present in the HCIG is drastically reduced. This means that the number of positive ions toward the collector 26 is drastically reduced, so that the current cannot be detected.

셋째, 일렉트론 스트립핑(electron stripping)현상을 일으킨다. 즉, 상기 열전자들과의 충돌로 이미 전리된 양이온과 재차 충돌하여 상기 양이온으로부터 전자(34)를 이탈시킨다. 이 결과, 2중으로 이온화된 이온을 생성시킨다. 따라서, 2가 이상의 양이온이 생성되어 결과적으로는 과 전류를 일으킨다.Third, electron stripping occurs. That is, it collides with the cation already ionized by the collision with the thermal electrons, thereby releasing the electron 34 from the cation. As a result, double ionized ions are produced. Thus, divalent or higher cations are generated, resulting in overcurrent.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 정해진 장치의 진공도를 측정함에 있어서, 외부 요인이 그 과정에 관여하는 것을 배제할 수 있는 진공 측정 장치를 제공함에 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a vacuum measuring apparatus that can eliminate the external factors involved in the process in measuring the vacuum degree of a predetermined device. Is in.

도 1은 종래 기술에 의한 진공도 측정장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a vacuum degree measuring apparatus according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시한 진공도 측정장치의 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram of the vacuum degree measuring apparatus shown in FIG. 1.

도 3은 도 1의 도시한 진공도 측정장치의 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the principle of the vacuum degree measuring apparatus shown in FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 진공도 측정장치의 개략도이다.4 is a schematic view of a vacuum degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 회로도이다.5 is a circuit diagram of FIG. 4.

도 6은 도 4에 도시한 진공도 측정장치의 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the principle of the vacuum degree measuring apparatus shown in FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *

40:진공 측정 장치. 42, 42a:전자 방출 수단.40: Vacuum measuring device. 42, 42a: electron emission means.

44, 44a:컬렉터 46, 46a, 62:그리드(grid).44, 44a: collectors 46, 46a, 62: grid.

48, 64:전자 차폐 수단.48, 64: electronic shielding means.

50, 52, 54:제1 내지 제3 파워 스플라이(power supply)50, 52, 54: first to third power supply

66:열전자. 68:양전하.66: hot electron. 68: Positive charge.

70:1차 전자. 72:2차 전자.70: 1 primary electron. 72: Secondary electron.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전자 방출 수단; 상기 전자 방출 수단과 대향하고 있고 양이온이 모이는 컬렉터(colletor); 상기 전자 방출 수단과 상기 컬렉터 사이에 있으며, 상기 컬렉터 둘레를 감싸면서 상기 컬렉터를 따라 나란히 구성되어 있는 그리드; 및 상기 전자 방출 수단, 컬렉터 및 그리드를 모두 감싸는 전자 차폐 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 측정장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is an electron emitting means; A collector facing the electron emitting means and collecting cations; A grid between the electron emitting means and the collector, the grid being arranged side by side along the collector while wrapping around the collector; And an electron shielding means surrounding all of the electron emission means, the collector, and the grid.

여기서, 상기 전자 방출 수단은 열전자가 방출되는 필라멘트이며상기 필라멘트와 상기 컬렉터는 모두 수직방향으로 나란히 배열되어 있으며, 상기 그리드는 상기 컬렉터의 길이 방향으로 상기 컬렉터를 감싸는 서로 이격된 복수개의 원환으로 구성된 것을 특징으로 한다.Here, the electron emitting means is a filament from which hot electrons are emitted, and both the filament and the collector are arranged side by side in the vertical direction, and the grid is composed of a plurality of spaced-around rings that surround the collector in the longitudinal direction of the collector. It features.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 전자 차폐 수단은 상기 진공 측정 장치외부에서 발생되는 2차 전자들의 양에 따라 전압 조정이 가능한 음극선 억제전극(suppression electrode)이다.According to an embodiment of the present invention, the electron shielding means is a cathode radiation electrode whose voltage can be adjusted according to the amount of secondary electrons generated outside the vacuum measuring device.

상기 억제 전극은 10-4Ωm정도의 전기 저항율을 가지는 전도체이다.The suppression electrode is a conductor having an electrical resistivity of about 10 −4 4m.

상기 진공 측정 장치는 정전형(electro static type), 전자기형(elelctro magnetic type) 및 영구자석형(permanent magnetic type)으로 이루어진 군중 선택된 어느 하나이다.The vacuum measuring device is any one selected from the group consisting of an electrostatic type, an electromagnetic type, and a permanent magnetic type.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 진공 측정 장치를 이용하여 특정 장치, 예컨대 이온주입장치내의 진공도를 측정하는 경우, 이온주입과정에서 이온주입장치내에 발생되는 2차 전자들에 의한 영향을 배제할 수 있어 상기 이온주입장치내의 진공도를 정확히 측정할 수 있다.When measuring the degree of vacuum in a specific device, such as an ion implantation apparatus, using the vacuum measuring apparatus according to the present invention having such a configuration, it is possible to exclude the influence of secondary electrons generated in the ion implantation apparatus during the ion implantation process. The degree of vacuum in the ion implantation device can be accurately measured.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 진공도 측정장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vacuum degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, embodiments of the present invention can be modified in many different forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings like reference numerals refer to like elements.

첨부된 도면들 중, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 진공도 측정장치의 개략도이고, 도 5는 도 4의 회로도이며, 도 6은 도 4에 도시한 진공도 측정장치의 원리를 설명하기 위한 도면이다.Of the accompanying drawings, Figure 4 is a schematic diagram of a vacuum degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a circuit diagram of Figure 4, Figure 6 is a view for explaining the principle of the vacuum degree measuring apparatus shown in FIG. to be.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 진공 측정 장치(40)는 중앙에 수직방향으로 컬렉터(collector, 44)가 구비되어 있다. 상기 컬렉터(44)에는 상대적으로 낮은 전압이 인가되어 있다. 따라서, 진공 측정 장치내에 발생되는 양이온은 상기 컬렉터(44)를 향하게 된다. 상기 컬렉터(44) 둘레에 그리드(grid, 46)가 구비되어 있다. 상기 그리드(46)는 수평한 다수의 원환들이 상기 컬렉터(44)를 따라 수직방향으로 나란히 정해진 간격 만큼 이격된 채로 배열되어 있다. 상기 이격된 채로 배열된 상기 원환들은 두 개의 전극에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 그리드(46)를 사이에 두고 전자방출수단(42)이 상기 컬렉터(44)와 대향하고 있다. 그러면서 상기 전자방출수단(42)은 수직방향으로 상기 컬렉터(44)와 평행하게 되어 있다. 상기 전자방출수단(42)은 열전자방출수단으로써 필라멘트이다. 상기 전자방출수단(42)과 상기 그리드(46)와 상기 컬렉터(44)는 전자차폐수단(48)에 의해 감싸여 있다. 상기 전자차폐수단(48)은 상기 진공 측정 장치(40) 외부에서 발생되는 2차 전자가 상기 진공 측정 장치(40)내부로 유입되어 진공도 측정 기능에 혼란을 일으키는 것을 방지한다. 이를 위해, 상기 전자 차폐 수단(48)에는 전압이 인가 되어 있다. 상기 전자 차폐 수단(48)에 인가된 전압은 상기 진공 측정 장치(40)외부에 발생되는 2차 전자의 양에 따라 달라진다. 즉, 2차 전지의 양이 적으면, 상기 전자 차폐 수단(48)에 인가되는 전압은 낮고, 예컨대 수(V)이고, 2차 전지의 양이 많으면, 상기 전자 차폐 수단(48)에 인가되는 전압은 높다. 예컨대 수백(V)이다. 상기 전자 차폐 수단(48)은 음극선 억제 전극(suppression electrode)이다. 상기 억제 전극은 10-4Ωm의 전기 저항율을 가지는 전도체이다. 이와 같은 구성의 상기 진공 측정 장치는 정전형(electro static type), 전자기형(elelctro magnetic type) 및 영구자석형(permanent magnetic type)으로 이루어진 군중 선택된 어느 하나이다.Referring to Figure 4, the vacuum measuring apparatus 40 according to an embodiment of the present invention is provided with a collector (44, 44) in the vertical direction at the center. A relatively low voltage is applied to the collector 44. Thus, cations generated in the vacuum measuring device are directed to the collector 44. A grid 46 is provided around the collector 44. The grid 46 is arranged with a plurality of horizontal toroids spaced apart by a predetermined interval along the collector 44 in the vertical direction. The toroids arranged spaced apart are connected to each other by two electrodes. The electron-emitting means 42 faces the collector 44 with the grid 46 therebetween. In the meantime, the electron-emitting means 42 is parallel to the collector 44 in the vertical direction. The electron emitting means 42 is a filament as hot electron emitting means. The electron-emitting means 42, the grid 46 and the collector 44 are surrounded by the electron shielding means 48. The electron shielding means 48 prevents secondary electrons generated from the outside of the vacuum measuring device 40 from flowing into the vacuum measuring device 40 to cause confusion in the vacuum degree measuring function. To this end, a voltage is applied to the electromagnetic shielding means 48. The voltage applied to the electromagnetic shielding means 48 depends on the amount of secondary electrons generated outside the vacuum measuring device 40. That is, when the amount of secondary batteries is small, the voltage applied to the electromagnetic shielding means 48 is low, for example, a number (V), and when the amount of secondary batteries is large, the voltage applied to the electromagnetic shielding means 48 The voltage is high. For example, several hundreds (V). The electron shielding means 48 is a cathode suppression electrode. The suppression electrode is a conductor having an electrical resistivity of 10 −4 dBm. The vacuum measuring device of such a configuration is any one selected from the group consisting of an electro static type, an electro magnetic type and a permanent magnetic type.

도 5를 참조하면, 참조번호42a, 44a, 46a는 각각 전자방출수단, 컬렉터, 그리드이다. 상기 컬렉터(44a)에 제1 파워 스플라이(50)가 연결되어 있고, 상기 전자 방출 수단(42a) 즉, 필라멘트에 제2 파워 스플라이(52)가 연결되어 있다. 상기 그리드에 M1(56)이 연결되어 있다. 그리고 상기 전자방출수단(42a), 컬렉터(44a) 및 그리드(46a)를 감싸는 상기 전자 차폐 수단(48)에 제3 파워 스플라이(54)가 연결되어 있다.Referring to Fig. 5, reference numerals 42a, 44a and 46a denote electron emission means, collector and grid, respectively. A first power splice 50 is connected to the collector 44a, and a second power splice 52 is connected to the electron emitting means 42a, that is, the filament. M1 56 is connected to the grid. A third power splice 54 is connected to the electron shielding means 48 surrounding the electron emitting means 42a, the collector 44a, and the grid 46a.

도 6을 참조하면, 전자 방출 수단(58)에서 방출되는 열전자들(66)에 의해 진공 측정 장치내의 중성 기체들이 전리되어 양이온(68)으로 된다. 참조번호 70은 상기 전리과정에서 양이온(68)과 함께 발생되는 1차 전자를 나타낸다. 상기 양이온(68)은 그리드(62)를 통해 컬렉터(60)를 향하게 된다. 이때, 상기 컬렉터(60)는 상기 전자 방출 수단(58)에 비해 낮은 전압이 인가되어 있다. 도 6에서 참조번호 64는 상기 잔자 방출 수단(58), 그리드(62) 및 컬렉터(60)를 감싸는 전자 차폐 수단를 나타낸다. 상기 전자 차폐 수단(64)에 수(V)에서 수백(V)에 이르는 전압이 인가되어 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 진공 측정 장치를 이용한 특정 장치, 예컨대 이온주입 장치 내부의 진공도를 측정하는 과정에서 상기 진공 측정 장치 외부의 다른 요인으로부터 상기 진공 측정 장치를 완전히 배제할 수 있다.Referring to FIG. 6, the neutral gases in the vacuum measuring device are ionized by the thermoelectrics 66 emitted from the electron emission means 58 to become cations 68. Reference numeral 70 denotes primary electrons generated together with the cation 68 in the ionization process. The cations 68 are directed towards the collector 60 through the grid 62. In this case, a voltage lower than that of the electron emission means 58 is applied to the collector 60. In FIG. 6, reference numeral 64 denotes an electron shielding means surrounding the residue emitting means 58, the grid 62 and the collector 60. Voltages ranging from a number V to several hundreds V are applied to the electromagnetic shielding means 64. Therefore, the vacuum measuring device can be completely excluded from other factors outside the vacuum measuring device in the process of measuring the degree of vacuum inside a specific device using the vacuum measuring device as described above, for example, the ion implantation device.

예들 들면, 이온주입공정에 사용되는 이온주입장치내부에 이온 발생원에서 발생되어 가속되는 이온들과 이온주입장치내의 구성물, 예컨대 그래파이트 재질의 어퍼쳐(aperture) 사이의 충돌에 의해 2차 전자들이 발생된다. 이러한 2차 전자들은 이온주입장치내의 중성 기체들을 전리시켜 다수의 양이온을 이온주입장치내에 발생시키거나, 양이온과 충돌하여 상기 양이온을 중성화시킴으로써 상기 이온주입장치내의 양이온을 소멸시킬 수 있다. 또는 이온주입장치내에 존재하는 양이온과 재차 충돌하여 상기 양이온을 이중으로 이온화시킬 수 있다. 즉, 2가 이상의 양이온을 발생시킬 수도 있다.For example, secondary electrons are generated by collisions between ions generated and accelerated in an ion generating device used in an ion implantation process and components in the ion implantation device, such as apertures of graphite material. . These secondary electrons can ionize the neutral gases in the ion implanter to generate a large number of cations in the ion implanter, or dissipate cations in the ion implanter by neutralizing the cations by colliding with the cations. Alternatively, the cation may be ionized by double collision with the cation present in the ion implanter. That is, divalent or more cations can also be generated.

그런데, 상기 전자 차폐 수단(64)에 의해 상기 진공 측정 장치를 향하는 2차 전자들(72)은 차단된다. 따라서, 상기 2차 전자(72)는 상기 진공 측정 장치에 어떠한 영향도 주지 못한다. 다시 말하면, 상기 2차 전자(72)가 발생되기 전에 상기 열전자(66)에 의해 형성된 양이온들(68)의 수는 상기 이온 주입 장치내에에 발생되는 상기 2차 전자들에 의해 영향을 받지 않는다. 결과적으로, 2차 전자의 발생 유무에 무관하게, 이온 주입 장치의 진공도를 정확하게 측정할 수 있다.However, secondary electrons 72 directed to the vacuum measuring device are blocked by the electron shielding means 64. Thus, the secondary electrons 72 have no influence on the vacuum measuring device. In other words, the number of cations 68 formed by the hot electrons 66 before the secondary electrons 72 are generated is not affected by the secondary electrons generated in the ion implantation device. As a result, it is possible to accurately measure the degree of vacuum of the ion implantation apparatus regardless of the occurrence of secondary electrons.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 전자 차폐 수단(64)의 기하학적인 형태를 도 4에 도시한 바와 다르게 할 수 있다. 예컨대, 상기 전자방출수단(42), 그리드(46) 및 상기 컬렉터(44) 자체의 형태 및 연결관계에 따라 상기 전자 차폐 수단(64)은 사각형이 될 수도 있다. 또한, 상기 설명에서 상기 진공 측정 장치가 적용되는 대상을 상기 이온주입장치로 한정하여 설명하였으나, 반도체 장치의 제조공정에 사용되는 다른 장치, 예컨대 플라즈마를 이용함으로써 2차 전자가 발생되는 식각장치, 물질막 증착장치의 진공 측정에 적용될 수 있다. 그리고 상기 설명에서 구체적으로 언급하지는 않았지만, 상기 전자 차폐 수단을 구비하는 방식의 진공 측정 장치는 HCIG 뿐만 아니라 CCIG에도 적용할 수 있다. 아울러, 상기 전자 차폐 수단을 구비하는 진공 측정 장치는 2차 전자에 의한 영향 뿐만 아니라 양이온이나 음이온에 자체에 의한 영향까지도 배제시킬 수 있다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, those skilled in the art may vary the geometric shape of the electronic shielding means 64 as shown in FIG. 4. For example, the electron shielding means 64 may have a quadrangular shape depending on the shape and the connection relationship of the electron emitting means 42, the grid 46, and the collector 44 itself. In addition, in the above description, the object to which the vacuum measuring apparatus is applied is limited to the ion implantation apparatus. However, another apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device, for example, an etching apparatus and a material in which secondary electrons are generated by using plasma. It can be applied to the vacuum measurement of the film deposition apparatus. And although not specifically mentioned in the above description, the vacuum measuring apparatus of the system having the electromagnetic shielding means can be applied to not only HCIG but also CCIG. In addition, the vacuum measuring device including the electron shielding means can exclude not only the influence by secondary electrons but also the influence by itself on cations or anions.

이와 같은 명백함으로 인해, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.Due to this clarity, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공 측정 장치는 2차 전자와 같은 진공 측정 장치 밖의 요인이 진공도를 측정하고자 하는 장치, 예컨대 이온주입장치의 진공도 측정에 개입하는 것을 방지 하기 위해 전자차폐수단을 구비하고 있다. 상기 전자 차폐 수단은 상기 2차 전자 뿐만 아니라, 양이온 이나 음이온 자체가 진공 측정 장치에 접근하는 것을 방지할 수 있는 수단이 될 수도 있다. 따라서, 진공 측정 장치내의 필라멘트에서 발생된 열전자에 의해 형성되는 양이온의 수는 상기 외부요인에 의해 달라지지 않으므로 정해진 장치의 진공도를 정확히 측정할 수 있다.As described above, the vacuum measuring apparatus according to the present invention is provided with an electron shielding means to prevent factors outside the vacuum measuring apparatus such as secondary electrons from intervening in measuring the vacuum degree of the device, for example, the ion implantation apparatus, to measure the vacuum degree. Doing. The electron shielding means may be a means capable of preventing not only the secondary electrons, but also cations or anions themselves from accessing the vacuum measuring device. Therefore, the number of cations formed by the hot electrons generated in the filament in the vacuum measuring device is not changed by the external factors, so that the degree of vacuum of the predetermined device can be accurately measured.

Claims (4)

전자 방출 수단;Electron emission means; 상기 전자 방출 수단과 대향하고 있고 양이온이 모이는 컬렉터(colletor);A collector facing the electron emitting means and collecting cations; 상기 전자 방출 수단과 상기 컬렉터 사이에 있으며, 상기 컬렉터 둘레를 감싸면서 상기 컬렉터를 따라 나란히 구성되어 있는 그리드; 및A grid between the electron emitting means and the collector, the grid being arranged side by side along the collector while wrapping around the collector; And 상기 전자 방출 수단, 컬렉터 및 그리드를 모두 감싸는 전자 차폐 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 측정장치.And an electron shielding means for enclosing all of the electron emission means, the collector, and the grid. 제1항에 있어서, 상기 전자 방출 수단은 열전자가 방출되는 필라멘트이며상기 필라멘트와 상기 컬렉터는 모두 수직방향으로 나란히 배열되어 있으며, 상기 그리드는 상기 컬렉터의 길이 방향으로 상기 컬렉터를 감싸는 서로 이격된 복수개의 원환으로 구성된 것을 특징으로 하는 진공 측정장치.The method of claim 1, wherein the electron emitting means is a filament from which hot electrons are emitted, the filament and the collector are all arranged side by side in the vertical direction, the grid is a plurality of spaced apart from each other surrounding the collector in the longitudinal direction of the collector Vacuum measuring device, characterized in that composed of a torus. 제1항에 있어서, 상기 전자 차폐 수단은 전압 조정이 가능한 음극선 억제전극(suppression electrode)인 것을 특징으로 하는 진공 측정장치.The vacuum measuring apparatus according to claim 1, wherein said electromagnetic shielding means is a cathode suppression electrode capable of adjusting voltage. 제3항에 있어서, 상기 음극선 억제 전극은 10-4Ωm 정도의 전기 저항율을 갖는 전도체인 것을 특징으로 하는 진공 측정장치.The vacuum measuring apparatus of claim 3, wherein the cathode ray suppressing electrode is a conductor having an electrical resistivity of about 10 −4 μm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100481861B1 (en) * 2002-09-19 2005-04-11 삼성전자주식회사 Ion implanting apparatus for manufacturing semiconductor devices
KR100844513B1 (en) * 2006-04-14 2008-07-08 한국표준과학연구원 Pressure sensor using a Carbon Nanotube field emission

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